【題目】甲醇作為可再生能源,越來越受到人們的關(guān)注。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)及焓變數(shù)據(jù)如下
化學(xué)反應(yīng) | 500℃平衡常數(shù) | 焓變 |
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) | K1=2.5 | ΔH1=-116 kJ·mol-1 |
②CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) | K2=1.0 | ΔH2=+41 kJ·mol-1 |
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | K3=? | ΔH3=? |
(1)反應(yīng)③的K3=__,ΔH3=___。
(2)對于反應(yīng)②升高溫度平衡常數(shù)___(填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)500℃時(shí)測得反應(yīng)③在某時(shí)刻CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.1、0.8、0.3、0.15,則此時(shí)v正__v逆(填“>”“<”或“=”)。
【答案】2.5 -75kJ·mol-1 增大 >
【解析】
(1),據(jù)此計(jì)算;根據(jù)蓋斯定律計(jì)算焓變;
(2)吸熱反應(yīng)升溫平衡右移;
(3)根據(jù)濃度商和平衡常數(shù)的大小關(guān)系判斷;
(1)由,, 可知=2.5×1.0=2.5;由①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-116 kJ·mol-1;②CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH2=+41 kJ·mol-1;可知③=①+②,所以ΔH3=ΔH1+ΔH2=-116 kJ·mol-1+(+41 kJ·mol-1)=-75kJ·mol-1;故答案為:2.5;-75kJ·mol-1;
(2)反應(yīng)②ΔH2大于零,故為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡右移,平衡常數(shù)增大,故答案為:增大;
(3)<K3,故平衡右移,則v正>v逆;故答案為:>;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NO和CO都是汽車排放尾氣中的有害物質(zhì),需要進(jìn)一步處理和利用。
(1)已知:CO可將部分氮的氧化物還原為N2。
反應(yīng)Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = -746 kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H = -1200 kJ·mol-1
寫出CO將NO2還原為NO的熱化學(xué)方程式__________________。
(2)在密閉容器中充入5 mol CO和4 mol NO,發(fā)生上述反應(yīng)I,如圖為平衡時(shí)NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系。
回答下列問題:
①溫度:T1_________T2(填“<”或“>”)。
②某溫度下,在體積為2 L的密閉容器中,反應(yīng)進(jìn)行10分鐘放出熱量373 kJ,用CO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(CO)=_____________。圖中A~G點(diǎn)中,正反應(yīng)速率最快的是______點(diǎn)(填序號)
③某溫度下,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D點(diǎn)時(shí),容器體積為2 L,此時(shí)的平衡常數(shù)K =_____(結(jié)果精確到0.01);
(3)工業(yè)上可以利用CO與H2反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。若在溫度和容積相同的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,測得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
容器 | 反應(yīng)物投入量 | 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 | CH3OH的濃度(mol/L) | 能量變化(Q1、Q2、Q3均大于0) |
1 | 1molCO和2molH2 | a1% | c1 | 放出Q1KJ熱量 |
2 | 1molCH3OH | a2% | c2 | 吸收Q2KJ熱量 |
3 | 2molCO和4molH2 | a3% | c3 | 放出Q3KJ熱量 |
①該反應(yīng)的△H為_________;(用帶Q1、Q2或Q3的式子表示)
②下列關(guān)系一定正確的是(______)
A. c1= c2 B. a1 >a3 C.a1=a2 D. 2Q1 < Q3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】合成氨對化學(xué)工業(yè)和國防工業(yè)具有重要意義。
(1)根據(jù)圖1請寫出合成氨的熱化學(xué)方程式______熱量用、或表示。
(2)向合成塔中按物質(zhì)的量之比l:4充入、進(jìn)行氨的合成,圖2為時(shí)平衡混合物中氨氣的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)的關(guān)系圖。
①圖2中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為時(shí),的轉(zhuǎn)化率為______。
②圖3中,則溫度為時(shí)對應(yīng)的曲線是______填“a”或“b”。
(3)合成氨所需的氫氣可由甲烷與水反應(yīng)制得,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為,一定溫度下,在體積為2L的恒容容器中發(fā)生上述反應(yīng),各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如表:
時(shí)間 | ||||
0 | 0 | 0 | ||
5 | ||||
7 | ||||
10 |
①分析表中數(shù)據(jù),判斷5min時(shí)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)?______填“是”或“否”,前5min反應(yīng)的平均反應(yīng)速率______。
②在相同實(shí)驗(yàn)條件下,若改為加入,若要求平衡后在反應(yīng)混合氣中質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,則還需加入的物質(zhì)及其物質(zhì)的量為______。
③反應(yīng)在內(nèi),CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是______填字母。
減少的物質(zhì)的量 降低溫度 升高溫度 充入
④下列方法中可以證明上述已達(dá)平衡狀態(tài)的是______。
單位時(shí)間內(nèi)生成的同時(shí)生成
b.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化
混合氣體密度不再變化
混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變化
⑤已知碳的氣化反應(yīng)在不同溫度下平衡常數(shù)的對數(shù)值如表:
氣化反應(yīng)式 | lgK | ||
700K | 900K | 1200K | |
則反應(yīng)在900K時(shí),該反應(yīng)平衡常數(shù)的對數(shù)值______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Mg與Br2反應(yīng)可生成具有強(qiáng)吸水性的MgBr2,該反應(yīng)劇烈且放出大量熱。實(shí)驗(yàn)室采用如圖裝置制備無水MgBr2。已知MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr23C2H5OC2H5,MgBr23C2H5OC2H5溶于乙醚。下列說法不正確的是( )
A.儀器A為干燥管,其主要作用是防止水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置
B.冷凝管的作用是導(dǎo)氣兼起冷凝回流
C.裝置B必須用干燥的N2而不能改用空氣,但裝置B可換成裝置C
D.乙醚的作用是與MgBr2反應(yīng)生成MgBr23C2H5OC2H5,并將其溶解而與Mg分離
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】肉桂酸是一種香料,具有很好的保香作用,通常作為配香原料,可使主香料的香氣更加清香.實(shí)驗(yàn)室制備肉桂酸的化學(xué)方程式為:
(CH3CO)2CH3COOH
主要試劑及其物理性質(zhì)
名稱 | 分子量 | 性狀 | 密度 | 熔點(diǎn) | 沸點(diǎn) | 溶解度:克溶劑 | ||
水 | 醇 | 醚 | ||||||
苯甲醛 | 106 | 無色液體 | 互溶 | 互溶 | ||||
乙酸酐 | 102 | 無色液體 | 12 | 溶 | 不溶 | |||
肉桂酸 | 148 | 無色結(jié)晶 | 300 | 24 | 溶 |
密度:常壓,測定主要實(shí)驗(yàn)步驟和裝置如下:
Ⅰ合成:按圖1連接儀器,加入苯甲醛、乙酸酐和無水碳酸鉀.在,將此混合物回流45min.
Ⅱ分離與提純:將上述合成的產(chǎn)品冷卻后邊攪拌邊加入40ml水浸泡5分鐘,并用水蒸氣蒸餾,從混合物中除去未反應(yīng)的苯甲醛,得到粗產(chǎn)品;將上述粗產(chǎn)品冷卻后加入40ml的氫氧化鈉水溶液,再加90ml水,加熱活性炭脫色,趁熱過濾、冷卻;將1:1的鹽酸在攪拌下加入到肉桂酸鹽溶液中,至溶液呈酸性,經(jīng)冷卻、減壓過濾、洗滌、干燥等操作得到較純凈的肉桂酸;
水蒸氣蒸餾:使有機(jī)物可在較低的溫度下從混合物中蒸餾出來,可以避免在常壓下蒸餾時(shí)所造成的損失,提高分離提純的效率.同時(shí)在操作和裝置方面也較減壓蒸餾簡便一些,所以水蒸氣蒸餾可以應(yīng)用于分離和提純有機(jī)物.回答下列問題:
(1)合成肉桂酸的實(shí)驗(yàn)需在無水條件下進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)前儀器必須干燥的原因是 ______ 實(shí)驗(yàn)中為控制溫度在需在 ______ 中加熱.
A.水甘油沸點(diǎn)砂子植物油沸點(diǎn)
(2)圖2中裝置a的作用是 ______ ,裝置b中長玻璃導(dǎo)管要伸入混合物中的原因是 ______ ,水蒸氣蒸餾后產(chǎn)品在 ______ 填儀器名稱;
(3)趁熱過濾的目的 ______ ;
(4)加入1:1的鹽酸的目的是 ______ ,析出肉桂酸晶體過濾后洗滌,洗滌劑是 ______ ;
(5)5.3g苯甲醛、乙酸酐和無水碳酸鉀充分反應(yīng)得到肉桂酸實(shí)際,則產(chǎn)率是 ______ 保留3位有效數(shù)字.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氧化鋅工業(yè)品廣泛應(yīng)用于橡膠、涂料、陶瓷、化工、醫(yī)藥、玻璃和電子等行業(yè),隨著工業(yè)的飛速發(fā)展,我國對氧化鋅的需求量日益增加,成為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中不可缺少的重要基礎(chǔ)化工原料和新型材料。用工業(yè)含鋅廢渣(主要成分為ZnO,還含有鐵、鋁、銅的氧化物,Mn2+、Pb2+、Cd2+等)制取氧化鋅的工藝流程如圖所示:
已知:相關(guān)金屬離子c(Mn+)=0.1mol/L生成氫氧化物沉淀的pH如下表所示:
Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Mn2+ | Zn2+ | Cu2+ | Cd2+ | |
開始沉淀 | 1.5 | 6.3 | 3.4 | 8.1 | 6.2 | 6.0 | 7.4 |
沉淀完全 | 2.8 | 8.3 | 4.7 | 10.1 | 8.2 | 8.0 | 9.4 |
回答下列問題:
(1)為保證鋅渣酸浸的充分,先保持酸過量,且c(H+)=0.5mol/L左右。寫出一種加快鋅渣浸出的方法:_______________
(2)為調(diào)節(jié)溶液的pH,則試劑X為__________________(填化學(xué)式),且調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是____________
(3)除雜時(shí)加入高錳酸鉀的作用是_______________,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________
(4)“過濾”所得濾渣的主要成分是_____________________(填化學(xué)式)
(5)寫出“碳化合成”的化學(xué)方程式:_____________________;“碳化合成”過程需純堿稍過量,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明純堿過量:_____________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法錯誤的是
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L環(huán)丙烷和丙烯的混合氣體中所含共用電子對數(shù)為9NA
B.56g鐵在足量氧氣中完全燃燒,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)小于3NA
C.16g O2和14C2H4的混合物中所含中子數(shù)為8NA
D.常溫下,1 L 0.5 mol/L CH3COONH4溶液的pH=7,則溶液中CH3COO-與NH4+的數(shù)目均為0.5NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】“碳九”是在石油提煉時(shí)獲得的一系列含碳數(shù)量在9左右的烴,沸點(diǎn)處于汽油和柴油之間。“碳九”有兩種,分為裂解碳九和重整碳九,前者主要為烷烴.烯烴等鏈烴,后者主要為丙苯、對甲乙米等芳香烴。下列有關(guān)說法錯誤的是
A.若將“碳九"添加到汽油中,可能會使汽油燃燒不充分而形成積炭
B.用溴水可以區(qū)分裂解碳九和重整碳九
C.均三甲苯()的二氯代物有5種
D.異丙苯[]和對甲乙苯()互為同系物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時(shí),向某二元弱酸H2X的鈉鹽溶液中滴加鹽酸,混合溶液中離子濃度與pH的關(guān)系如圖所示,其中lgX =lgc(X2-)/ c(HX-) 或lgc(HX-)/c(H2X)。下列敘述不正確的是
A. 當(dāng)溶液呈中性時(shí), c(HX-)>c(X2-)>c(H2X)
B. 曲線m表示lgc(X2-)/c(HX-)與pH的變化關(guān)系
C. Ka1(H2X)的數(shù)量級為10-7
D. 25℃時(shí),NaHX溶液中:c(OH-)>c(H+)
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